蚂蚁L7算力板维修指南
Ⅰ. 维护平台/工具/设备准备要求
1、平台要求：
静电修复工作台（工作台需接地）、防静电腕带及接地。
2、设备要求：
（1）恒温烙铁（350℃—380℃），尖头烙铁头用于焊接贴片电阻、电容等小贴片；
(2)采用热风枪和BGA返修台进行芯片/BGA拆焊；
（3）万用表，带有焊接钢针和热缩套管，方便测量（推荐使用Fluke 17B+万用表）；
(4)示波器、网线
3、测试工具要求：
（1）APW12电源：APW12_14V-17V_V1.2和电源适配器线，用于算力板供电；
(2)测试治具，物料号为ZJ0001000001。测试治具电源正负极需安装放电电阻。建议使用20欧姆、100W以上的水泥电阻。
4、维修辅助材料/工具要求：
(1)锡膏千柱M705、助焊剂、洗板水、无水酒精；
(2)修复后用洗板水清理助焊剂残留物；
(3)使用导热胶(规格：Fujipoly SPG-30B)涂抹在修复后的芯片表面；
（4）植球钢网、吸锡丝、焊球（球径建议0.4mm）；
（5）更换新芯片时，需要将芯片引脚镀锡，然后焊接到算力板上。将导热胶均匀涂抹在芯片表面，然后锁紧散热片。
(6) 串口扫码器。
(7) 串口转接板 RS232/TTL转接板 3.3V
（8）自制短路探头（用插针接线焊接，需要加热缩套，防止探头与小散热片短路）
5、常用维修备件材料要求：
0402电阻（0R、1K、4.7K、10K、）；
0402电容（0.1uF、1uF）
二. 维修要求
1、更换芯片时要注意操作方法。更换任意配件后，PCB板无明显变形。检查更换的部件及周围是否有缺件、断路、短路现象。
2、维修人员必须具备一定的电子知识，一年以上维修经验，精通BGA/QFN/LGA封装焊接技术。
3、算力板维护后必须测试两次以上全部OK后方可通过！
4、检查工具和测试治具是否能正常工作，确定维修站测试软件的参数、测试治具的版本。
5、修复、更换芯片的测试，需要先对芯片进行测试，通过后再进行功能测试。功能测试必须保证小散热片焊接OK，大散热片安装到位（每块导热胶必须涂抹均匀，然后安装大散热片），并且冷却风扇全速运转。使用机箱散热时，应同时放置两块计算板，形成风道。制作的单面测试还要保证风道成型（重要）。
6. 测量信号时辅助4个风扇散热，并保持风扇全速运转。
7、算力板通电时，先连接电源负极铜线，再连接电源正极铜线，最后插入信号线。拆卸时，安装顺序必须相反。首先拆掉信号线，然后拆掉电源正极铜线，最后拆掉电源负极铜线。如果不按照这个顺序，很容易造成U1和U2损坏（不是所有芯片都能找到）。在测试图案之前，修复后的算力板必须先冷却后再进行测试，否则会导致测试PNG。
8、更换新芯片时，对芯片管脚进行镀锡，确保芯片预镀锡后再焊接到PCBA上进行维修。
三．测试治具制作及注意事项
测试治具配套治具应满足算力板的散热，方便信号测量。
1. 获取零件号：ZJ0001000001 测试夹具。还推荐使用新版数显蚂蚁矿机测试治具。
2、首次使用7Z007系列测试治具SD卡刷卡程序更新治具控制板的FPGA，解压并复制到SD卡上，将SD卡插入测试治具卡槽；开机约1分钟，等待控制板指示灯双闪至少3次，更新完成；如果不更新，可能会导致测试时某个芯片报坏。
3、按照要求制作测试SD卡。单面散热片检测芯片可直接解压压缩制作SD卡；测试PT1时，未插网线，未插扫码器。
4、按照要求制作测试SD卡。PT2需要制作SD卡来运行Patter测试，如下图；PT2测试需要插入扫码枪和网线。
5、特别注意：PT1和PT2是单独的测试程序，不需要修改Config文件。生产端、售后端、外协维修PT2在测试Pattern时需要支持扫描枪和串口工具。详细信息请参见L7测试流程文档。
四．原理概述
1、L7算力板工作结构：
算力板由120颗BM1489芯片组成，分为24个域，每个域由5个ASIC芯片组成；L7算力板使用的BM1489芯片工作电压为0.6V；第24、23、22、21组（共4组）由升压电路U13输出的19.6V给LDO（U249 U247 U243 U239）供电，使得这4个域的LDO输出1.8V和0.8V五、第20组LDO的电源由VDD 14.4V给第20域LDO供电，使其输出1.8V和0.8V，每个域向后降低0.6V域电压。如图所示：
2、L7算力板升压电路：
L7算力板的升压电路是由电源提供15V，转换为19.6V，如图所示。
3、L7芯片信号方向：
(1) CLK信号流向由Y1&Y2 25M晶振产生，Y1提供01号到60号芯片；Y2提供61号到120号芯片，万用表测电压约为0.8V-0.9V；
（2）RST、CI信号从IO口3脚（3.3V）转换后流入电平转换IC U1-U3-U4，然后从01芯片向120芯片传输；未插入IO线时电压为0V，工作时电压为1.8V；
（3）RX（RI、RO）信号流向，从120号芯片到01号芯片，通过U1回到信号线端子的8脚，再回到控制板；未插入IO信号时电压为0.3V，工作时电压为1.8V；
（4）BO（BI、BO）信号流向，从01号芯片到120号芯片；万用表测量为0V；
4、蚂蚁矿机L7整体结构：
整个蚂蚁矿机L7主要由3块算力板、1块控制板、APW12电源、4个散热风扇组成，如图所示。
Ⅴ. 算力板常见不良现象及排除步骤
现象一：单板测试检测到芯片为0（PT1/PT2站）
第一步：检查电源的输出情况，请检查图中圈出的电压部分。
第二步：检查电压域电压输出
每个电压域的电压约为0.6V，15V电源一般都有该域电压。优先测量算力板供电端的输出，以及MOS是否短路（测量1、4、8脚之间的电阻值）。如果15V供电但无域电压，继续排除故障。
第三步：检查PIC电路
测量U6的11脚是否有输出，电压约为3.2V，如果有，请继续排查问题，如果没有3.2V，请检查测试治具排线与算力板的连接状态是否正常好的，重新编程 PIC。
PIC编程步骤：
① 烧录算力板的PIC程序。
程序：20200101-PIC1704-BM1398-V89.hex
下载烧写工具：PICkit3，PICkit3排线的1脚对应PCB板上J3的1脚，需要连接到1、2、3、4、5、6脚。
② 烧录软件：
（1）打开MPLAB IPE，选择器件：PIC16F1704，点击power选择供电模式。
(2)点击操作，选择文件，找到要烧录的.HEX文件；点击连接，连接正常；点击烧录按钮，完成后点击“验证”，验证完成证明烧写成功。
第四步：检查升压电路输出
测量图中C70电压是否为23V。
第五步：检查每组LDO 1.8V或PLL 0.8V输出
第六步：检查芯片信号输出（CLK/CI/RI/BO/RST）
参考信号方向描述的电压值范围，如果测量遇到电压值偏差较大，可以与相邻组的测量值进行比较。
现象二：单板检测缺芯片（PT1/PT2站）
a) 液晶屏显示ASIC NG：（0），先测量域总电压，升压电路23V正常，然后用短路探头将RO测试点与1V8测试点之间短路第一和第二。然后运行查找芯片程序。查看串口日志，如果此时仍然发现0个chip，则属于以下情况之一：
a-1) 用万用表测量1V8、0V8测试点电压是否为1.8V、0.8V。如果不是，则可能是该域的1.8V和0.8V LDO电路异常，或者是该域的两块ASIC芯片没有焊接好，多数是0.8V和1.8V芯片滤波电容短路造成的（测量PCBA正反面相关贴片滤波电容的阻值）
a-2) 检查U1、U2线路是否有异常，如阻焊等。
a-3) 检查第一颗芯片是否有引脚未焊好（维修时发现，引脚从侧面上锡，但拆下芯片发现引脚根本没有上锡）
b) 如果在步骤a)中能找到一个芯片，则说明第一个芯片和前面的电路都是好的。用类似的方法检查以下芯片。例如，将第38、39芯片之间的1V8测试点和RO测试点短接。如果日志可以找到38个芯片，则前38个芯片没有问题；如果仍然找到0个芯片，先检查1V8是否正常？如果正常，说明38以后的芯片有问题，继续二分，直到找到有问题的芯片。假设第N个芯片出现问题，那么当第N-1个与第N个芯片之间的1V8和RO短路时，就可以找到第N-1个芯片。但当第N个和第N+1个芯片之间的1V8和RO短路时，并不是所有的芯片都能找到。
c) LCD 显示 X ASIC NG：固定上报某个芯片时，每次测试中上报的芯片的值通常不会改变。这种情况可按照正常测量信号电压的维修方法进行修复。
现象三：单板Pattern NG，即回复nonce数据不完整（PT2站）
Pattern NG是由于该芯片与其他芯片特性差异较大造成的，只需更换芯片即可。根据测试治具的屏幕提示或日志信息，更换规则为：如果芯片外观没有损坏，则更换各域回复率最低的芯片。
下图为其中一份测试日志。从夹具显示可以看出，asic[10][41][69][75]这四个芯片的回复率较低。69和70在同一个域中，因此替换69和70中随机数最低的那个。同时替换10和41。
PS：需要特别注意，domain和asic的编号都是从0开始的，注意domain电压异常也会导致芯片nonce响应不足。
现象四：没有芯片坏，但回复率不达标，治具屏幕显示P：NG。
P: NG是因为某些芯片的响应较差。可以查看日志，将回复率最低的2个替换掉，这样整体回复率就可以达标了。
注：域电压异常也会导致芯片nonce响应不足。
现象5：传感器NG
维修方法：测试PT1&PT2时，查看串口打印日志，确认温度传感器报错，相应检查温度传感器电路；首先测量温度传感器第8脚供电是否为3.3V，然后检查SDA、SCL总线是否异常。
PT2测试环境要求： PT2测试环境温度应在25℃至30℃之间。当环境温度低于25℃时，软件将停止测试。
PT2测试电源要求：当PT2测试治具电源负载1500瓦时（测试单板的情况），实际输出电压不能低于配置文件中设定的0.03V。（比如配置文件要求输出13.8V，那么电源在1500瓦负载时输出电压不能低于13.77V）
Ⅵ. 控制板问题会导致以下问题
1、整机不工作
1）检查几个电压输出点电压是否正常，3.3V短路可以先断开U8，如果还是短路，拔掉CPU测量。对于其他电压异常，一般更换相应的转换器IC。
2）如果电压正常，请检查DDR/CPU的焊接情况（生产端X-RAY检查）
3）尝试用SD卡更新Flash程序；
如果控制板卡刷卡的矿机需要正常启动，需要执行以下步骤：
a) 刷卡成功后，绿色LED指示灯常亮，关闭电源重新启动；
b) 再次上电后等待30秒（开启OTP的时间过程）
c) OTP（One Time Programable）是MCU的一种存储器类型，意思是一次性可编程：程序烧录到IC后，不能再次更改或清除；
防范措施：
（1）OTP开启过程中突然断电或者时间小于30s会导致控制板无法开启OTP功能，控制板无法启动（未联网），U1（控制板主控IC FBGA）需要更换。U1不能再用于19系列；
（2）如果控制板带OTP功能，U1不能在其他系列机型上使用；
2、全机找不到IP
大概率是由于运行异常而找不到IP。故障排除请参考第 1 点。
检查网口、网络变压器T1、CPU的外观及焊接情况。
3.整机无法升级
检查网口、网络变压器T1、CPU的外观及焊接情况。
4、整机读算力板失败或链丢失
A. 检查电缆连接。
B、检查控制板上与链条对应的部分。
C、检查排座引脚的波峰焊接质量和插件接口周围的电阻。
Ⅶ. 整机故障现象
1、整机初步测试
参考测试工艺文档，一般问题是组装工艺问题和控制板工艺问题。
常见现象：检测不到IP、检测到风扇数量异常、检测到链条异常。如果测试过程中出现异常，应根据监控界面和测试LOG提示进行修复。整机初次测试和老化测试的维护方法相同。
2、老化测试：旧测试应根据监控接口测试进行修复，如；
1）风扇显示异常——我们要检查风扇工作是否正常，与控制板的连接是否正常，控制板是否异常。
2）少链条：少链条是指3块板少了1块板。大多数情况是算力板和控制板之间的连接有问题。检查电缆是否存在开路。如果连接正常，可以测试板子到PT2，看是否可以测试。如果能测试的话，基本可以确定是控制板的问题。若测试失败，则采用PT2维修的修复方法。
3）温度异常：一般是温度较高。我们的监控系统设定的PCB最高温度不能超过90℃。
风扇会报警，无法正常工作。一般是环境温度过高，风扇运转异常也会造成温度异常。
4）找不到所有芯片（同样可以开启，但运算能力是正常值的2/3或1/3） 芯片数量不够：如果芯片数量不够，您可以参考PT2进行测试和修复。
5）运行一段时间后，没有算力，矿池连接中断，检查网络；
6）正常良好矿机的老化测试状态；
八．其他注意事项
维护流程图
1、常规测试：首先目视检查待修复的算力板，观察PCB是否有变形、烧焦的情况。如果有，必须先处理；各部件是否有明显的烧痕、部件撞击偏移或缺失部件等；其次，目视检查没有问题后，可以先检测各个电压域的阻抗，是否有短路或开路的情况。如果发现，一定要提前处理。然后检查各域电压是否在0.6V左右。
2、例行检查OK后（一般例行检查的短路检查是必要的，避免上电时因短路而烧毁芯片或其他材料），可以用测试来检查芯片夹具，根据测试夹具的测试结果确定定位。
3、根据测试治具检测到的显示结果，从故障芯片附近开始，检查芯片测试点（CI/NRST/RO/XIN/BI），以及VDD 0V8和VDD 1V8的电压。
4、然后根据信号流程，除了RX信号反向传输（芯片120到1）外，其他信号CLK、CI、BI、RST都是正向传输（芯片1到120）。通过供电时序，查找异常故障点。
5、当定位到故障芯片后，需要重新焊接芯片。方法是在芯片周围添加助焊剂（最好是免清洗助焊剂），将芯片引脚的焊点加热至溶解状态，促进芯片引脚和焊盘重新研磨和收集锡。以达到重新镀锡的效果。如果重新焊接后故障仍然存在，则可以直接更换芯片。
6、算力板修复后，使用测试治具测试时，必须通过两次以上才能判断正常。更换部件完成后，等待算力板冷却。第一次使用测试治具测试通过后，冷却前放置一旁。等待几分钟，让算力板完全冷却，然后再进行第二次测试。
7、算力板修复后OK。需要做好相关维修/分析记录（维修报告要求：日期、SN、PCB版本、标签号、故障原因、故障责任归属等）。以便反馈回生产、售后、研发。
8、文件记录完成后，再组装成整机进行常规老化。
9、生产端修复好的产品，应该从生产第一站开始精简（至少是外观检验和PT1/PT2测试站）！
10、修复后的有缺陷的算力板，导热胶必须去除，大散热片重新喷漆才可以精简！
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